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1、叫三声夸克_课件 夸夸 克克 夸克是兼有强相互作用和弱相互作用的夸克是兼有强相互作用和弱相互作用的粒子。夸克首选是从理论上推导出来的，以粒子。夸克首选是从理论上推导出来的，以后才陆续发现。最后一个夸克后才陆续发现。最后一个夸克-顶夸克于顶夸克于1995年初年初才被发现。才被发现。夸克有夸克有6种，划分为种，划分为3对，分别是上夸克对，分别是上夸克(U)和下夸克和下夸克(D)，奇异夸克，奇异夸克(S)和粲夸克和粲夸克(C)，以及顶夸克以及顶夸克(T)和底夸克和底夸克(B)。微观世界量子力学的发展今日夸克微观世界量子力学的发展今日夸克19世纪接近尾声的时候，玛丽世纪接近尾声的时候，玛丽居里打开了原
2、子的大门，证明原子不是物质居里打开了原子的大门，证明原子不是物质的最小粒子。很快科学家就发现了两种亚原子粒子：电子和质子。的最小粒子。很快科学家就发现了两种亚原子粒子：电子和质子。1932年，年，詹姆斯詹姆斯查德威克发现了中子，这次科学家们又认为发现了最小粒子。查德威克发现了中子，这次科学家们又认为发现了最小粒子。20世纪世纪30年代中期发明了粒子加速器，科学家们能够把中子打碎成质子，年代中期发明了粒子加速器，科学家们能够把中子打碎成质子，把质子打碎成为更重的核子，观察碰撞到底能产生什么。把质子打碎成为更重的核子，观察碰撞到底能产生什么。20世纪世纪50年代，年代，唐纳德唐纳德格拉泽（格拉泽（
3、Donald Glaser）发明了）发明了“气泡室气泡室”，将亚原子粒子加速到接，将亚原子粒子加速到接近光速，然后抛出这个充满氢气的低压气泡室。这些粒子碰撞到质子（氢近光速，然后抛出这个充满氢气的低压气泡室。这些粒子碰撞到质子（氢原子核）后，质子分裂为一群陌生的新粒子。这些粒子从碰撞点扩散时，原子核）后，质子分裂为一群陌生的新粒子。这些粒子从碰撞点扩散时，都会留下一个极其微小的气泡，暴露了它们的踪迹。科学家无法看到粒子都会留下一个极其微小的气泡，暴露了它们的踪迹。科学家无法看到粒子本身，却可以看到这些气泡的踪迹。本身，却可以看到这些气泡的踪迹。气泡室图像上这些细小的轨迹气泡室图像上这些细小的轨
4、迹（每条轨迹表明一个此前未知的粒子的短暂存在）多种多样，数量众多，（每条轨迹表明一个此前未知的粒子的短暂存在）多种多样，数量众多，让科学家既惊奇又困惑。他们甚至无法猜测这些亚原子粒子究竟是什么。让科学家既惊奇又困惑。他们甚至无法猜测这些亚原子粒子究竟是什么。默里盖尔曼1929年出生于曼哈顿，是个名副其实的神童。3岁时，他就能心算大数字的 夸克之父盖尔曼乘法；7岁拼单词比赛赢了12岁的孩子；8岁时的智力抵得上大部分大学生。可是，在学校里他感到无聊，坐立不安，还患有急性写作障碍。虽然完成论文和研究项目报告对他而言很简单，他却很少能完成。尽管如此，他还是顺利地从耶鲁大学本科毕业，先后在麻省理工学院、
5、芝加哥大学（为费米）工作，在普林斯顿大学（为奥本海默）工作。24岁时，他决定集中精力研究气泡室图像里的奇怪粒子。通过气泡室图像，科学家可以估测每个粒子的大小、电荷、运动方向和速度，但是却无法确定它们的身份。到1958年，有近100个名字被用来鉴别和描述这些探测到的新粒子。默里盖尔曼认为，如果应用关于自然的几种基本概念，就可能会弄清楚这些粒子。他先假定自然是简单、对称的。他还假定像所有其他自然界中的物质和力一样，这些亚原子粒子是守恒的（即质量、能量和电荷在碰撞中没有丢失，而是保存了下来）。用这些理论作指导，用这些理论作指导，到今天为止我们对物质的结构的认识到今天为止我们对物质的结构的认识盖尔曼开
6、始对质子分裂时的反应进行分类和简化处理。他创造了盖尔曼开始对质子分裂时的反应进行分类和简化处理。他创造了一种新的测量方法，称为一种新的测量方法，称为“奇异性（奇异性（strangenessstrangeness）”。这个词是他。这个词是他从量子物理学引入的。奇异性可以测量到每个粒子的量子态。他从量子物理学引入的。奇异性可以测量到每个粒子的量子态。他还假设奇异性在每次反应中都被保存了下来。还假设奇异性在每次反应中都被保存了下来。盖尔曼发现自盖尔曼发现自己可以建立起质子分裂或者合成的简单反应模式。但是有几个模己可以建立起质子分裂或者合成的简单反应模式。但是有几个模式似乎并不遵循守恒定律。之后他意识
7、到如果质子和中子不是固式似乎并不遵循守恒定律。之后他意识到如果质子和中子不是固态物质，而是由态物质，而是由3 3个更小的粒子构成，那么他就可以使所有的碰撞个更小的粒子构成，那么他就可以使所有的碰撞反应都遵循简单的守恒定律了。反应都遵循简单的守恒定律了。经过两年的努力，盖尔曼证经过两年的努力，盖尔曼证明了这些更小的粒子肯定存在于质子和中子中。他将之命名为明了这些更小的粒子肯定存在于质子和中子中。他将之命名为“k-works”k-works”，后来缩写为，后来缩写为“kworks”kworks”。之后不久，他在詹姆斯。之后不久，他在詹姆斯 乔乔伊斯（伊斯（James JoyceJames Joyc
8、e）的作品中读到一句）的作品中读到一句“三声夸克（三声夸克（three three quarksquarks）”，于是将这种新粒子更名为夸克（，于是将这种新粒子更名为夸克（quarkquark）。）。诺贝尔诺贝尔奖得主李政道教授的讲演稿。特别指出奖得主李政道教授的讲演稿。特别指出“所有强作用的粒子都是由夸克组成的，但是所有强作用的粒子都是由夸克组成的，但是我们却不能把单个夸克分离出来。我们却不能把单个夸克分离出来。”李政道把李政道把夸克夸克(或层子或层子)是否存在称作一个至今未解开的是否存在称作一个至今未解开的謎。謎。在中国展开的这场争论，引起了国际科学在中国展开的这场争论，引起了国际科学界的
9、注意。崔君达教授的文章界的注意。崔君达教授的文章SU3理论中夸理论中夸克假设是不需要的一文，发表在克假设是不需要的一文，发表在1999年第年第4期的美国强子杂志上，并被收入本千年期的美国强子杂志上，并被收入本千年中悬而未决的科学基础问题文集，被美国国中悬而未决的科学基础问题文集，被美国国会图书馆收藏。会图书馆收藏。课上思考一n材料1：古希腊认为：物质不可以无限分割。n材料2：古代中国认为：“一尺之棰，日取其半，万事不竭。”n请同学们思考：物质可以无限分割吗？有一天，我们是否能够找到物质的最基本单元。答案一n近年来，越来越多的物理学家认为基本粒子这个名称是不确切的，组成物质的最基本单元可能并不存
10、在，物质是无限可分的。物理学界倾向与把基本粒子改称粒子，把基本粒子物理学改称为粒子物理学。原子小史n原子论是古希腊哲学家提出的一种重要思想。按希腊语原子就是不可分割的意思。后来，罗马人卢克莱修用这样的诗句表达：n物体或者说物质要素，都是由原始粒子集合而成；虽有雷霆万钧之力，要破坏物质元素也不可能。想一想想一想n1、课文题目是什么意思？（从书上找出相关文字来、课文题目是什么意思？（从书上找出相关文字来说明）说明）n2、课文、课文 以盒子里面有盒以盒子里面有盒 子为比喻，来说明物质结子为比喻，来说明物质结构的特点。请你根据课文填写物质的盒式结构图。构的特点。请你根据课文填写物质的盒式结构图。原子原
11、子原子核原子核强子强子夸克夸克夸克模型夸克模型原子结构图原子结构图中子模型中子模型讨论探究讨论探究n1、“盒子盒子”这个比喻在说明内容和结构方面起到什么作用？（提这个比喻在说明内容和结构方面起到什么作用？（提示：文章为什么开头要写一段礼品盒了内容？示：文章为什么开头要写一段礼品盒了内容？“盒子盒子”这个比喻这个比喻句在文中出现了多少次，它在结构上起到什么作用？）句在文中出现了多少次，它在结构上起到什么作用？）n2、找出文中的比喻句和设问句，并体会一下它们在文在的作用。、找出文中的比喻句和设问句，并体会一下它们在文在的作用。n3、找一下文中运用了哪些说明方法。、找一下文中运用了哪些说明方法。n你
12、读这篇课文感觉有没有兴趣？如果有，请说出理由。你读这篇课文感觉有没有兴趣？如果有，请说出理由。n。引起读者的兴趣，使读者对文章内容的理解更为轻松容易。引起读者的兴趣，使读者对文章内容的理解更为轻松容易。开头由这一比喻句入题，结尾仍然紧扣它收笔，中间每一部分开头由这一比喻句入题，结尾仍然紧扣它收笔，中间每一部分内容的引出仍以这个比喻作为过渡。内容的引出仍以这个比喻作为过渡。打比方、举例子、分类别打比方、举例子、分类别运用比喻说明和分类说明；运用设问，发人深思，把读者运用比喻说明和分类说明；运用设问，发人深思，把读者引向深入引向深入n1、原子核本身却十分微小，大约、原子核本身却十分微小，大约10万
13、个原子核排成一条直线才相当万个原子核排成一条直线才相当于一个原子的直径。（改为：于一个原子的直径。（改为：10万个原子核的直径才等于一个原子万个原子核的直径才等于一个原子的直径。）的直径。）n2、科学家从实验里已经感觉到，强子内部有结构。这好比拿起盒子、科学家从实验里已经感觉到，强子内部有结构。这好比拿起盒子摇一遥，听到响动，可以初步判定盒子里有东西。（改为：强子的内摇一遥，听到响动，可以初步判定盒子里有东西。（改为：强子的内部结构为科学家的分析提供了初步的根据。）部结构为科学家的分析提供了初步的根据。）假如对下列句子中加横线部分作如下假如对下列句子中加横线部分作如下改动，表达的内容和效果有什
14、么不同？改动，表达的内容和效果有什么不同？a,原句说原句说“大约大约”，改后的句子缺少了这个限制，便没有原句准确，改后的句子缺少了这个限制，便没有原句准确，因为这是一个估计的说法，并不是精确的比较。因为这是一个估计的说法，并不是精确的比较。b原句说原句说“大约大约10万个万个原子核排成一条直线原子核排成一条直线”，改后的句子直接说成，改后的句子直接说成“10万个原子核的直径万个原子核的直径”，前后的内容不是一回事。，前后的内容不是一回事。C原句是原句是“相当于相当于”，改成了，改成了“等于等于”，前，前者是大概估计，后者是肯定的说法。者是大概估计，后者是肯定的说法。加横线的部分是一个形象的说法
15、，意思是科学家从实加横线的部分是一个形象的说法，意思是科学家从实验里已经感觉到，强子内部有结构。这仅仅是验里已经感觉到，强子内部有结构。这仅仅是“感觉感觉”，是科学家根据实验产生的一种想像，还没有进行科学的证是科学家根据实验产生的一种想像，还没有进行科学的证明，改为明，改为“原子的内部结构为科学家的分析提供了初步的原子的内部结构为科学家的分析提供了初步的根据根据”，似乎是已进行了科学的证明，显然不妥。，似乎是已进行了科学的证明，显然不妥。原子模型：原子模型：夸 克：中子模型：中国的重离子加速器：中国的重离子加速器：原子核原子核质子质子中子中子电子电子原子结构图原子结构图原子外围是电子，原子外围
16、是电子，中心是原子核。中心是原子核。原子是由电子、原子是由电子、质子、和中子等质子、和中子等基本粒子构成基本粒子构成 一类是轻子，一类是轻子，(电电子、中微子子、中微子)一类是强子。一类是强子。(质质子、中子等子、中子等)图一图一图二图二图三图三图四图四夸克夸克原子核原子核 电子电子中子中子质子质子质子和中子分别质子和中子分别由三个夸克组成由三个夸克组成原子核由质子原子核由质子和中子组成和中子组成原子是由原子核原子是由原子核与电子组成与电子组成1976 1976 年，华人年，华人科学家丁肇中科学家丁肇中发现了发现了J J 粒子。粒子。1994 1994 年年4 4 月月6 6 日，日，在费米实验室发在费米实验室发现了第三代顶夸现了第三代顶夸克克 顶夸克顶夸克(T)底夸克底夸克(B)上夸克上夸克(U)下夸克下夸克(D)奇异夸克奇异夸克(S)粲夸克粲夸克(C)此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢